Continentalitatea și Oceanitatea în latitudinile medii și înalte ale emisferei nordice și legăturile lor cu circulația atmosferică
rezumat
continentalitatea climatică sau oceanitatea este una dintre principalele caracteristici ale condițiilor climatice locale, care variază în funcție de schimbările climatice globale și regionale. Această lucrare analizează indicii continentalității și oceanității, precum și variațiile acestora în latitudinile medii și înalte ale emisferei nordice în perioada 1950-2015. Climatologia și schimbările în continentalitate și oceanitate sunt examinate folosind indicele Continentalității lui Conrad (CCI) și indicele Oceanității lui Kerner (KOI). Impactul modelelor de teleconectare din emisfera nordică asupra condițiilor de continentalitate / oceanitate a fost, de asemenea, evaluat. Potrivit CCI, continentalitatea este mai semnificativă în nord-estul Siberiei și mai jos de-a lungul coastei Pacificului din America de Nord, precum și în zonele de coastă din partea de nord a Oceanului Atlantic. Cu toate acestea, potrivit KOI, zonele cu continentalitate ridicată nu corespund exact cu cele cu oceanitate scăzută, apărând la sud și vest de cele identificate de CCI. Modelele spațiale ale schimbărilor în continentalitate par astfel diferite. Potrivit CCI, o creștere semnificativă statistic a continentalității a fost găsită doar în nord-estul Siberiei. În schimb, în partea de vest a Americii de Nord și în majoritatea Asiei, continentalitatea a slăbit. Potrivit KOI, clima a devenit din ce în ce mai continentală în Europa de Nord și în majoritatea Americii de Nord și a Asiei de Est. Oceanitatea a crescut în Arhipelagul Arctic Canadian și în unele părți ale regiunii mediteraneene. Modificările continentalității au fost în primul rând legate de creșterea temperaturii celei mai reci luni ca o consecință a schimbărilor în circulația atmosferică: faza pozitivă a modelelor de oscilație a Atlanticului de Nord (NAO) și a Atlanticului de Est (EA) a dominat iarna în ultimele decenii. Tendințele oceanismului pot fi legate de diminuarea întinderii gheții marine sezoniere și de o creștere asociată a temperaturii suprafeței mării.
1. Introducere
Continentalitatea și oceanitatea sunt parametri importanți care descriu condițiile climatice locale. Acestea demonstrează măsura în care climatul local este influențat de interacțiunile dintre Mare și uscat. La fel ca majoritatea celorlalți indicatori climatici, acești parametri sunt dinamici și sunt legați atât de schimbările climatice globale, cât și de schimbările în circulația atmosferică.
Continentalitatea este afectată în primul rând de o serie de variabile climatice, cum ar fi latitudinea, Distanța până la mare și circulația atmosferică. În majoritatea cazurilor, calculele indicelui de continentalitate se bazează pe intervalul anual de temperatură și latitudine a aerului. Un interval anual mai mare de temperatură a aerului este asociat cu contraste termice mai mari și o continentalitate mai mare.
în condiții climatice schimbătoare, continentalitatea ar putea fi afectată în moduri diferite . Datorită schimbărilor climatice globale, temperatura aerului tinde să crească în majoritatea părților lumii. În ultimele decenii, cea mai rapidă încălzire a fost observată în latitudinile medii ale emisferei nordice . Prin urmare, analiza schimbărilor în diferiți indici climatici, inclusiv a modificărilor continentalității în latitudinile medii și înalte ale emisferei nordice, este de o importanță considerabilă. În zonele în care temperaturile aerului de iarnă au o tendință pozitivă mai substanțială decât omologii lor de vară, valorile corespunzătoare ale indicelui de continentalitate scad și invers. O creștere a amplitudinii ciclului anual în latitudinile medii ale emisferei nordice a fost identificată în ultimele două decenii: adică temperaturile aerului de iarnă au crescut ușor, în timp ce schimbările din vară au fost mai semnificative .
cu toate acestea, modificările intervalului anual de temperatură a aerului variază considerabil în diferite regiuni și, prin urmare, tendințele continentalității climatice diferă și ele. Investigațiile regionale ale continentalității climatice au început în prima jumătate a secolului al XX-lea. Gorczynski, Brunt, Raunio și alții au descris continentalitatea climatică a diferitelor localități pe baza intervalului anual de temperatură a aerului. Hirschi și colab. a analizat schimbarea continentalității globale utilizând datele de reanaliză NCEP/NCAR în perioada 1948-2005. O scădere semnificativă a continentalității a fost observată în Arctica și Antarctica datorită creșterii mari a temperaturii celei mai reci luni. Cu toate acestea, indicele continentalității în Europa de Sud-Est a crescut și el .
în ultimii ani, Caracteristicile regionale ale continentalității și oceanismului au fost analizate în Grecia , Turcia și Pakistan . S-a stabilit că continentalitatea climatică s-a intensificat în Peninsula Iberică . Creșteri neglijabile ale continentalității au fost , de asemenea, observate în Slovacia și nu s-au constatat modificări semnificative în Republica Cehă, în timp ce o creștere semnificativă statistic a continentalității a fost identificată în Orientul Mijlociu și Africa de Nord . În plus, autorii susțin că modelele de circulație Regională (de ex., peste Marea Mediterană) nu joacă un rol critic în determinarea tendințelor identificate în continentalitate. Mai degrabă, ele se referă la schimbări în circulația atmosferică pe scară largă peste Atlanticul de Nord .
deplasându-se în poleward în emisfera nordică, masele terestre devin mai mari, astfel încât continentalitatea tinde să fie mai puțin pronunțată în perioadele cu circulație zonală îmbunătățită. În schimb, devine mai demn de remarcat prin circulația meridională îmbunătățită și influența mai mare a maselor de aer arctice continentale .
schimbările continentalității afectează atât sistemele naturale (cum ar fi zonele de vegetație), cât și cele antropice (de exemplu, resursele de apă și agricultura), astfel încât investigațiile schimbărilor continentalității sunt de o mare importanță . Mai mult, relativ puține studii au analizat continentalitatea și schimbările sale la scară globală . În plus, există o lipsă de cercetare care analizează efectul circulației atmosferice asupra valorilor indicelui de continentalitate.
prin urmare, scopul acestei cercetări este de a evalua distribuția spațială a indicelui de Continentalitate al lui Conrad (CCI) și a indicelui de Oceanitate al lui Kerner (KOI) în latitudinile medii și înalte ale zonelor terestre din emisfera nordică, precum și de a evalua modificările acestor indici de la mijlocul secolului al XX-lea și conexiunile lor cu circulația atmosferică.
2. Metode
în această cercetare, continentalitatea a fost evaluată folosind CCI propus de Conrad :în cazul în care (XCT) este temperatura medie a celor mai calde luni ale anului, (XCT) este temperatura medie a celor mai reci luni ale anului și este latitudinea.
o gamă anuală mare de temperaturi ale aerului are ca rezultat valori mai mari ale indicilor și, prin urmare, indică un climat mai continental. Cele mai mici diferențe pot fi observate în cele mai oceanice condiții climatice. Teritoriile în care valorile indicelui variază de la -20 la 20 pot fi descrise ca hiperoceanice, de la 20 la 50 ca oceanice, de la 50 la 60 ca subcontinentale, de la 60 la 80 ca continentale și de la 80 la 120 ca hipercontinentale .
în 1905, Kerner a propus un indice de oceanitate . Acest indice reprezintă raportul dintre diferența medie lunară de temperatură a aerului între octombrie și aprilie și diferența dintre temperaturile medii lunare din lunile cele mai calde și cele mai reci. Valorile mici sau negative indică o continentalitate ridicată, în timp ce valorile ridicate ale indicelui indică condițiile climatice marine . Indicele de oceanitate (KOI) conform lui Kerner a fost evaluat după cum urmează:unde și (hectolitru C) sunt temperatura medie lunară în octombrie și, respectiv, aprilie, iar și (hectolitru C) sunt aceleași ca în ecuația (1). Acest indice se bazează pe presupunerea că, datorită inerției mai mari a apei termale în climatele marine, izvoarele sunt mai reci decât toamna, în timp ce în climatele continentale, izvoarele tind să demonstreze temperaturi mai ridicate sau similare ca toamna. Oceanitatea climatului crește odată cu valorile indicelui. Valorile mici sau negative demonstrează condițiile climatice continentale, în timp ce valorile mari indică un climat marin . Pentru a vizualiza distribuția spațială a KOI, în această cercetare au fost utilizate următoarele clase de indici: mai puțin sau egal cu -10 = hipercontinental; de la -9 la 0 = continental; de la 1 la 10 = subcontinental; de la 11 la 20 = oceanic; și de la 21 la 50 = hiperoceanic.
ICC și în special KOI sunt fezabile numai în regiunile cu modificări sezoniere distincte ale temperaturii aerului. Am optat pentru a analiza continentalitatea și oceanitatea peste o latitudine de 30 de centimi în emisfera nordică, unde sezonalitatea temperaturii este ridicată.
valorile medii lunare ale temperaturii aerului pentru perioada 1950-2015 deasupra terenului au fost derivate din Baza de date CRU TS4.00 . Dimensiunea celulei grilei a fost de 0,5 int. 0,5 int. CRU TS este un set global de date de înaltă rezoluție, care acoperă toate suprafețele de teren între 60 și 80 de metri cubi N. prioritatea setului de date CRU TS este completitudinea sa, fără a lipsi date asupra terenului. O atenție deosebită este acordată controlului calității datelor . Cu toate acestea, setul de date nu este strict omogen, iar incertitudini mai mari pot fi găsite asupra regiunilor cu o rețea redusă de stații meteorologice, în special deșerturi și munți . Cu toate acestea, în ciuda unor limitări, baza de date CRU TS este utilizată pe scară largă pentru investigațiile climatice .
tendințele pe termen lung ale indicelui continentalitate/oceanitate în perioada 1950-2015 au fost calculate folosind testul pantei Sen. Semnificația statistică a valorilor tendinței a fost evaluată utilizând testul Mann–Kendall. Modificările cu valori mai mici de 0,05 au fost considerate semnificative statistic. 1981-2010 normalele indicelui continentalității / oceanității au fost, de asemenea, determinate.
am analizat, de asemenea, impactul circulației atmosferice asupra indicatorilor de temperatură sezonieră și, astfel, asupra variabilității continentalității climatice și a oceanității. Modelele de teleconectare din emisfera nordică (Nhtp) derivate din câmpul de înălțime de 500 hPa sunt modurile principale de variabilitate a circulației atmosferice de joasă frecvență în emisfera nordică. Datele sunt disponibile pe site-ul web al NOAA Center for Weather and Climate Prediction. Am selectat opt din cele 10 Nhtp disponibile, deoarece ele singure pot explica două treimi din variabilitatea circulației atmosferice de joasă frecvență în extratropicele NH și sunt active tot anul și au aceeași procedură de recuperare (Tabelul 1).
|
||||||||||||||||||||||||
un grup de Nhtp (NAO și EA) este proeminent peste Atlanticul de Nord și Europa. Altele-SCA, POL și EA / WR-se întind pe latitudinile medii și înalte ale Eurasiei, iar PNA, EP/NP și WP reprezintă Pacificul de Nord și America de Nord.
au fost analizate corelațiile dintre valorile medii ianuarie–martie ale NHTP și valorile iulie–septembrie ale NHTP și valorile Martie–Mai ale Nhtp și valorile septembrie–noiembrie ale NHTP pentru a determina efectul circulației atmosferice asupra variației temperaturilor aerului de suprafață, precum și asupra CCI și KOI. Media pe trei luni a indicilor NHTP în corelații a fost utilizată pentru a evita nepotrivirea și cu cea mai rece iarnă/cea mai caldă lună de vară. Aceeași procedură a fost aplicată ulterior și pentru a unifica evaluarea impactului circulației atmosferice atât asupra CCI, cât și asupra KOI.
indici NHTP sunt disponibile la o scară de timp lunar. Cu toate acestea, fiecare valoare a indicelui reprezintă perioada de trei luni centrată pe o anumită lună datorită procedurii sale de calcul.
3. Rezultate și discuții
3.1. Norma climatică și Determinant
în perioada normală standard climatologică (1981-2010), climatul hipercontinental (valori CCI >80) a fost în nord-estul Siberiei, în timp ce climatul hiperoceanic (valori CCI < 20) a fost identificat de-a lungul coastei Pacificului din America de Nord și în zonele de coastă din părțile nordice ale Oceanului Atlantic (Figura 1). Temperatura aerului de suprafață din cea mai rece lună a reprezentat cel mai important determinant al valorilor ICC în aproape întreaga zonă de studiu (Figura 2). Acest lucru poate fi explicat prin faptul că, într-o parte substanțială a teritoriului analizat, fluctuațiile de temperatură din timpul iernii au fost mai mari decât cele din timpul verii. Între timp, temperatura celei mai calde luni a fost principalul factor pentru ICC doar în partea de vest a bazinului mediteranean.
continentalitatea ridicată (CCI) din America de Nord Centrală și de Nord-Est Eurasia (Siberia de est) a fost influențată în primul rând de temperaturile foarte scăzute ale aerului în cea mai rece lună a anului. Înaltul Siberian (Sh) și Înaltul Nord-American (NAH) favorizează temperaturile extreme negative ale suprafeței în timpul iernii în cea mai mare parte a Asiei de Nord și în cele mai nordice părți ale Americii de Nord. Acestea sunt sisteme sezoniere de înaltă presiune compuse din aer rece și uscat; cu toate acestea, SH este mult mai persistent decât NAH și, datorită topografiei locale (văile montane), inițiază cele mai mari inversiuni de temperatură din partea de nord-est a Siberiei . Temperaturile relativ ridicate ale lunii Cele mai reci din cea mai mare parte a Europei, sud-estul SUA și coasta Pacificului din America de Nord par a fi responsabile pentru valorile scăzute ale CCI de acolo.
cea mai puternică oceanitate (KOI mare) a fost observată în zonele de coastă ale Oceanului Arctic, Atlanticului de Nord, Mediteranei și Orientului Îndepărtat (Figura 1). Cel mai mic KOI a fost găsit în partea interioară a Eurasiei (în special Asia Centrală și Platoul Tibetan), preriile canadiene și Yukon. O astfel de variație spațială a KOI poate fi explicată parțial prin diferențele de temperatură a suprafeței mării (SST) în octombrie și aprilie: octombrie SST a fost întotdeauna mai mare decât aprilie SST în Arctica, Atlanticul de Nord, Mediterana și așa mai departe; în plus, multe zone de coastă la latitudini mari în aprilie sunt acoperite de gheață marină, dar în octombrie sunt fără gheață.
relația dintre KOI și temperatura medie a celor mai calde () și mai reci () luni este slabă (R2 < 0,15). Atât temperaturile din aprilie, cât și cele din octombrie au un efect mai mare asupra variațiilor KOI (Figura 3). Fluctuațiile temperaturii aerului în aprilie joacă un rol principal (în special în părțile centrale ale continentelor), în timp ce temperaturile din octombrie sunt mai importante în zonele de coastă. Temperatura suprafeței terenului în aprilie este de obicei mai mare decât în octombrie, la aceeași latitudine față de zonele interioare, atâta timp cât nu există acoperire de zăpadă.
zonele KOI joase nu corespund exact cu cele ale CCI înalte; într-adevăr, zonele koi joase sunt situate la sud și la vest de omologii lor CCI înalți (Figura 1). Activitatea ciclonică, precum și viteza medie a vântului peste Arctica, Atlanticul de Nord și Pacificul de nord sunt mai mari în octombrie decât în aprilie și reprezintă unul dintre principalii factori ai fluxului de căldură către latitudinile mari, contribuind astfel la koi ridicat în zonele de coastă ale acestor regiuni .
3.2. Tendințele pe termen lung
temperaturile anuale minime și maxime lunare ale aerului și temperaturile din aprilie și octombrie au crescut în cea mai mare parte a zonei de studiu în perioada 1950-2015 (Figura 4). Temperatura lunară minimă anuală a crescut cu mai mult de 0.5 C/10 ani în vestul Rusiei, Siberia de Est și în unele părți ale Asiei Centrale (Figura 4), în timp ce cea mai mare creștere a fost găsită în partea de nord-vest a Americii de nord (mai mult de 1,0 C/10 ani). Temperatura lunară minimă anuală a scăzut ușor numai în partea de nord-est a Siberiei și în partea de est a Americii de Nord.
magnitudinea temperaturii maxime lunare anuale () a fost mai mică decât cea din 1950-2015. Tendințe peste 0.25 C/10 ani au fost observate în partea de nord-est a Siberiei, în părți mari din Asia Centrală și Europa și nordul Americii de Nord. O rată de creștere mai mare în raport cu reducerea amplitudinii anuale a temperaturii și a CCI în majoritatea Americii de Nord, Asiei și Europei de Est (Figura 5). În sud-vestul Europei, ICC a crescut în zonele în care a crescut mai mult decât . În partea de Nord-Est a Siberiei și partea de Est a SUA, creșterea CCI a fost legată de o scădere și o creștere a .
(a)
(b)
(a)
(b)
unele modele de telecomunicații au demonstrat, de asemenea, tendințe clare: prevalența unei anumite faze în ultimele decenii—EA (pozitivă), EA/WR (negativă) și EP/NP (negativă) din aceleași motive ca și pentru NAO.
o reducere puternică a oceanității în cea mai mare parte a Europei și Mongoliei, pe lângă o creștere a regiunii Marea Caspică-Caucaz, precum și într-o mare parte a Americii de Nord în ultimele decenii indică, de asemenea, prevalența anumitor faze ale modelelor de circulație particulare în aprilie și octombrie: EA, EA/WR, SCA, POL și PNA. Cu toate acestea, cercetările recente au susținut că anomaliile de încălzire peste Atlanticul de Nord-Vest subtropical, precum și activitatea de urmărire a furtunilor peste Atlanticul de nord, sunt capabile să producă modele de valuri bine organizate EA/WR, cu anomalii asociate pe scară largă din SUA continentale până în Asia Centrală, cu cel mai puternic impact asupra Mării Caspice și a regiunilor vest-europene .
în perioada 1950-2015, până în aprilie () și octombrie (), creșterea temperaturilor lunare a fost cea mai mare în zonele din apropierea Oceanului Arctic (> 0,50 C/10 ani) (Figura 4). În latitudini mai mici, atât temperaturile din aprilie, cât și cele din octombrie au crescut, dar modelul spațial al tendințelor a fost foarte diferit, în special în Asia și America de Nord. Tendința de temperatură din aprilie a fost cea mai ridicată în Siberia de Est și partea de est a Asiei Centrale, în timp ce temperaturile din octombrie au crescut mai semnificativ în părțile de Nord și nord-est ale Siberiei și în unele zone din Asia Centrală. Modificări negative nesemnificative au fost observate într-o mare parte a Americii de Nord în octombrie. Diferențele în tendințele modelelor spațiale au dus la schimbări semnificative statistic în KOI în regiunea Mării Baltice și în părți din Siberia și Mongolia (Figura 5). Clima a devenit mai oceanică în partea de nord a Canadei, în părțile cele mai exterioare din Orientul Îndepărtat și Africa și în părți mari din regiunea mediteraneană.
3.3. Circulația atmosferică
circulația atmosferică este un factor important al distribuției spațiale și variației temporale a parametrilor de temperatură selectați: , , , și . Corelația dintre modelele de teleconectare din emisfera nordică și parametrii de temperatură analizați permite identificarea zonelor în care circulația atmosferică are un efect semnificativ asupra variației temporale a diferențelor de temperatură sezoniere și, astfel, CCI și KOI (Figura 6). Modelele de teleconectare utilizate sunt identificate folosind analiza componentelor principale rotite și, în teorie, nu ar trebui să existe multicoliniaritate între diferite modele și efectele lor asupra indicatorilor de temperatură.
circulația atmosferică a avut cel mai mare efect asupra variațiilor latitudinilor cuprinse între 40 și 60 de centimetrii (Figura 6). NAO a avut o corelație pozitivă semnificativă statistic cu în cea mai mare parte a latitudinilor medii și înalte Eurasiatice. Prin urmare, CCI tinde să scadă în nordul Eurasiei în timpul iernilor cu o fază NAO pozitivă predominantă și invers în timpul unei faze nao negative (Figura 6). NAO, sau omologul său emisferic oscilația arctică (AO), are un impact semnificativ asupra formei și rezistenței Înaltului Siberian (Sh) și, astfel, asupra temperaturilor de iarnă ale suprafeței terestre . Modelele PNA și WP au un efect similar în partea de nord a Americii de Nord. Alte Nhtp par să aibă doar un efect regional asupra : EA în Europa, SCA în partea de vest a Eurasiei, POL în părți din Siberia și EP/NP în Arctica de Est și Siberia. Fazele pozitive ale NAO (AO) și într-o măsură EA implică gradienți de temperatură mai mari de la ecuator la pol în timpul sezonului de iarnă, care este legat de vânturile zonale mai puternice care aduc mase de aer maritim departe în părțile interioare ale continentelor . Vara, NAO pare, de asemenea, să joace un rol semnificativ în determinarea distribuției anomaliilor de temperatură de suprafață pe continentele emisferei nordice, în special peste Eurasia și Atlanticul de Nord .
corelațiile dintre Nhtp și contribuie mai puțin la CCI decât o face (figura 2). Mai mult, aproape toate Nhtp-urile selectate au un efect doar regional asupra . Cele mai importante sunt EA pentru Europa și Orientul Îndepărtat, POL pentru Europa și Siberia de Sud, EA/WR pentru Europa de Est și regiunea Ural și EP/NP în principal pentru America de Nord și unele părți ale Eurasiei . Cele mai importante moduri de circulație în timpul iernii și NAO și PNA în timpul verii par să aibă corelații semnificative numai în zonele de teren foarte discrete și locale din emisfera nordică (Figura 6).
pentru KOI, conform corelațiilor dintre Nhtp și și , cele mai importante modele par a fi SCA, EA/WR, POL și EA pentru regiunile Eurasiatice, PNA pentru regiunile nord-americane, NAO pentru Groenlanda și nord-estul Canadei și EP/NP și WP atât pentru Eurasia, cât și pentru America de Nord (Figura 6). Cel mai crucial factor care influențează KOI, cu referire la formula sa, poate fi tiparele care au un efect opus asupra temperaturii în octombrie și Aprilie în aceleași zone în timpul diferitelor faze ale acestora. Acest lucru este deosebit de important în regiunile interioare din Eurasia și America de Nord (regiunile koi joase), precum și în zonele de coastă din latitudinile înalte și medii (regiunile koi înalte). Astfel de modele NHTP sunt NAO și SCA pentru Siberia și regiunea Ural, EA/WR pentru Europa de Est, Caucaz și Turcia, EA pentru Europa Centrală și China de Est, EP/NP pentru estul Americii de Nord și WP pentru nord-estul Siberiei și Marile Câmpii (Figura 6).
suma a opt coeficienți de determinare care descriu relația dintre indicii de teleconexiune , , , și și și a fost utilizată ca măsură a efectului cumulativ al modelelor selectate de teleconexiune din emisfera nordică asupra valorilor CCI și KOI (Figura 7). Impactul asupra are o extensie latitudinală cuprinsă între 40 și 60 de Centimetre n în Eurasia și între 50 de Centimetre n și 70 de Centimetre n în America de Nord (Figura 7). Un astfel de efect spațial coincide cu extinderea Înaltului Siberian spre vest în Eurasia și anticiclonul Arctic de iarnă din America de Nord. Aceste zone par a fi sensibile la semnele unei faze NAO, precum și la o fază POL, EA și PNA. Efectul cumulativ asupra este destul de discret și, în consecință, depinde de modelele NHTP reprezentând trenul de undă Rossby: EA, EA/WR, EP/NP, WP și POL. Având în vedere că CCI este în mare măsură condiționată , NAO pare să fie principalul contribuitor la variația sa temporală în Eurasia și NAO și PNA în America de Nord. Pentru KOI, efectul cumulativ al Nhtp asupra temperaturii pare să fie puternic în estul Canadei și în partea de nord-est a Siberiei ( și ) și puțin mai slab în Siberia de Vest, regiunea Ural și nordul Kazahstanului (numai ). Prin urmare, principalii contribuitori la efectul cumulativ sunt EP/NP și WP, în timp ce alte modele de teleconexiune contribuie la efectul cumulativ numai într-un anumit sezon, de exemplu, EA/WR în octombrie și SCA în aprilie (Figura 7).
modelele de circulație atmosferică pe scară largă și oscilațiile afectează continentalitatea (CCI) și oceanitatea (KOI) din multe regiuni din emisfera nordică. Asimetria lor în faze în anumite perioade de timp poate afecta tendințele CCI și KOI. De exemplu, NAO a prezentat predominanța fazei sale pozitive în ultimele trei decenii ale secolului al XX-lea, cu un vârf la începutul anilor 1990 . Acest lucru a coincis cu schimbarea amplorii și schimbarea poziției centrelor de acțiune, în special în sezonul rece al anului: Înaltul Azore, Înaltul Siberian, Înaltul Nord-American, minimul islandez și Aleutian scăzut. Acest lucru este confirmat și de tendințele CCI și KOI (Figura 5).
4. Concluzii
această lucrare a investigat variațiile continentalității și oceanității în latitudinile medii și înalte ale emisferei nordice în perioada 1950-2015. Indicele Continentalității Conrad (CCI) și indicele Oceanității Kerner (KOI) au fost utilizate în acest scop. De asemenea, au fost analizate impactul circulației atmosferice asupra variabilității acestor indici.
modelul spațial al continentalității climatice și al oceanismului depinde de Distanța până la ocean, topografie și circulația atmosferică. Variația interanuală a temperaturilor aerului de suprafață din cea mai rece lună () este mai mare decât variațiile de temperatură din lunile de vară în majoritatea zonei de studiu. Prin urmare, cel mai important factor care determină magnitudinea amplitudinii anuale a temperaturii aerului și a valorilor CCI este . Temperatura lunii cea mai caldă () este factorul principal pentru CCI numai în partea de vest a Europei și a Africii de Nord. Variația temporală a diferențelor dintre aprilie () și octombrie () temperatura aerului de suprafață este mai mare decât variația amplitudinii anuale a temperaturii aerului și are un impact mai mare asupra dinamicii temporale a KOI. KOI din părțile centrale ale continentelor se corelează mai bine cu temperaturile aerului din Aprilie, în timp ce în zonele de coastă KOI este strâns legat de fluctuațiile de temperatură din octombrie.
din 1950 în multe regiuni din emisfera nordică, au fost înregistrate tendințe pozitive și semnificative statistic ale , , , și. Direcția și amploarea tendinței CCI au fost determinate de raportul și tendințele. Continentalitatea climatică a scăzut în zonele în care diferența dintre valorile și tendințele este pozitivă și invers. De exemplu, reducerea dramatică a rezistenței Siberiei, care este responsabilă pentru condițiile continentale extreme în părți mai mari din Siberia și Asia de Est , a fost observată încă din anii 1980 și a fost influențată în primul rând de fazele pozitive dominante ale modelelor NAO/AO și EA. Între timp, modelele spațiale și tendințele pozitive au dus la schimbări semnificative în KOI în cea mai mare parte a Eurasiei și a părții de nord a Americii de Nord în perioada cercetată. Potrivit KOI, continentalitatea climatică a crescut în regiunea Mării Baltice și în părți din Siberia de Est, Mongolia și Marile Câmpii, în timp ce creșterea semnificativă statistic a oceanității s-a găsit în cea mai mare parte în partea de nord a Canadei. Potrivit CCI, continentalitatea a scăzut în părțile de vest ale Canadei și SUA, precum și în părți din Asia Centrală și de Est. În rezumat, putem evidenția faptul că tendințele CCI semnificative statistic pe zone mai mari prezintă o continentalitate redusă, în timp ce tendințele koi semnificative statistic arată o oceanitate scăzută din 1950 până în 2015. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că, în perioada de studiu, s-au observat creșteri mai mari ale temperaturii în timpul iernii și primăverii. O scădere semnificativă statistic a ICC în zonele din jurul Atlanticului de Nord și a Arcticii de Est și în sud-estul SUA și o creștere a ICC în Mongolia Interioară și Marea Mediterană par a fi consecința schimbării poziției și magnitudinii centrelor de acțiune, atât semipermanente (de exemplu, NAO), cât și sezoniere (de exemplu, Siberian High) .
El Kenawy și colab. au afirmat că schimbările în variabilitatea spațială a continentalității sunt strâns cuplate cu modurile de variabilitate Atlantice, în special cu modelul Atlanticului de Est (în Mediterana, Orientul Mijlociu și partea de nord a Africii). Constatări similare privind Oscilația Atlanticului de Nord au fost, de asemenea, detectate într-un punct anterior din domeniul mare care se extinde din estul Canadei până în centrul Arcticii prin Europa . Dimpotrivă, variabilitatea spațială ridicată a continentalității, precum și modificările gradienților săi în zone specifice (de ex., Groenlanda) s-ar putea datora nu numai modelelor de circulație la scară largă, ci și efectelor locale .
nu toate domeniile de scădere (creștere) CCI (KOI) pot fi totuși explicate prin prevalența unor modele particulare de teleconexiune. Latitudinile mai mari ale Americii de Nord și cele mai nord-estice părți ale Siberiei au fost cel mai probabil afectate de retragerea gheții marine sezoniere (mai târziu timpul de îngheț) determinat de o creștere a temperaturilor suprafeței mării .
este foarte probabil ca continentalitatea să se schimbe în viitor și schimbările sale să poată fi amplificate în următoarele decenii. Prin urmare, proiecțiile climatice sunt importante pentru a evalua potențialele schimbări de continentalitate/oceanitate și pentru a evalua impactul asociat asupra sistemelor naturale și antropice.
disponibilitatea datelor
conflicte de interese
autorii declară că nu există conflicte de interese în ceea ce privește publicarea acestei lucrări.
mulțumiri
această lucrare a fost susținută de Institutul de Geoștiințe al Universității din Vilnius.